JP2932081B2 - 流動層処理装置における水分測定方法および被処理物の水分制御方法 - Google Patents

流動層処理装置における水分測定方法および被処理物の水分制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、粉体または粒体を流動化し、流動層を形成
して乾燥、造粒、熱処理等を行う流動層処理装置におけ
る水分測定方法および被処理物の水分制御方法に関す
る。
[従来の技術] 粉粒体の流動層処理装置として、例えば回分操作(バ
ッチ)式の流動層造粒装置では、装置内上部にバグフィ
ルタを有し、被処理物の流動に寄与する流動化空気は最
終的にこのフィルタによりろ過された後排気される。空
気に同伴する被造粒粉体は、この時フィルタに捕集され
一定時間ごとに払い落されて再び流動層に戻される。
バグフィルタのダスト払い落し方法は、通気方向とは
逆向きに圧縮空気を定期的に噴射する逆洗方式と、流動
用空気を一定時間遮断した上で、フィルタを上下に揺動
させるシェーキング方式等があるが、医薬品、食品等の
流動層造粒装置においては、洗浄性の良い濾布を使用せ
ざるを得ず、この場合濾布の強度上逆洗方式は困難であ
ることから、また払い落し効果が確実で造粒品中の微粒
成分の偏析を起し難いことなどの理由から、シェーキン
グ方式が主流となっている。
一方、流動状態にある被造粒物の水分を連続的に検出
する手段としては、流動層内部に電極を挿入し、被測定
物の電気抵抗、高周波誘電率等を測定する方法、あるい
は赤外線吸収式水分計を用いる方法(特開昭62−52435
号)等が実用化されているが、いずれも相対的な出力変
化をあらかじめ作成した検量線に基づき、水分値に換算
する方法である。例えば、3波長方式の赤外線吸収式水
分計の場合、相対的な出力は吸光度として表わされ、簡
易的には下式で示される。
但し、V1,V3:参照波長光の受光出力 V2:吸収波長光の受光出力 [発明が解決しようとする課題] しかし、同一水分の同一の被測定物でも、流動状態と
静置状態とでは水分計出力は大きく変化することが知ら
れている。この原因としては、被測定物表面での光の反
射特性が大きく異なるためで、流動状態では被測定物中
の個々の粒子が気流中に浮遊流動しているため見掛上の
表面状態が疎となり、したがって反射率は小さくなり、
一方静置状態では表面が密となり反射率は大きくなる
が、その変化の程度は一般的に各波長毎に均一ではない
ため、結果として吸光度が変化することとなる。また電
極式の水分計においても電極間の被測定物の充填密度、
電極との接触抵抗等の変化により同様に相対的な出力は
変化する。
このことは、例えばバグフィルタのシェーキング時流
動を停止させると、実際には水分は変化していないにも
かかわらず水分計の出力は急変することを意味する。し
たがって、この出力を利用してバインダー液供給速度あ
るいは流動化空気温度等を調整することによって被処理
物の水分を制御している場合には、設定値に対する偏差
が見掛上増大し、操作端はこれを修正すべく操作量を変
化させるため、これが外乱となり、精度の良い制御がで
きないという課題があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、被処理物の一時的な流動停止に伴う水分計の出力変
化が生じないように制御することにより、制御精度の向
上をはかった流動層処理装置における水分測定方法およ
びこれに基づく被処理物の水分制御方法を提供すること
を目的としている。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明に係る流動層処
理装置における水分測定方法は、被処理物の流動処理運
転中においては水分計を用いて連続的に水分を測定する
が、流動化空気をろ過するバグフィルタのシェーキング
を行う際に流動を一時的に停止する期間中においては水
分計の出力値を流動停止直前の値に保持し、バグフィル
タのシェーキング終了後の流動再開後は再開と同時に、
あるいは再開後流動状態が定常に復帰するまでの一定時
間経過した後に、水分計の出力保持を解除することとし
たものである。この場合、保持する出力値は前回の解除
時から今回の流動停止直前までの間の任意の時間の出力
値とするか、あるいはその間の任意の時間帯の平均値と
する。
また、水分計には赤外線吸収式水分計を用いるのが適
当である。
さらに、このような方法によって測定された水分値に
応じて、バインダー液供給速度または流動化空気温度を
調整することによって被処理物の水分を制御するもので
ある。
[作 用] 前述のように、被処理物が流動状態にあるときと静置
状態にあるときとでは水分計の出力が大きく変化する。
そこで、バグフィルタのシェーキング時流動を一時的に
停止する必要がある場合その停止期間中は水分計の連続
的出力を一時的に停止させるとともに、水分計の出力値
を流動停止直前の値に保持し、バグフィルタのシェーキ
ング終了後の流動再開と同時に、あるいは再開後流動状
態が定常に復帰するまでの一定時間経過した後に、水分
計の出力保持を解除することによって、流動停止期間中
水分計の出力変化が生じないようにしている。
したがって、水分計の出力に応じてバインダー液供給
速度または流動化空気温度を調整することによって被処
理物の水分を制御することも精度よく行うことができ
る。
[実施例] 第1図(a)は本発明に適用する水分測定装置の概略
構成図である。また、第1図(b)に、同水分測定装置
の出力に基づき、被処理物の水分を制御する場合の計装
系統図の一例を示す。
流動層処理装置1は被処理物2をバッチ式に流動処理
する流動室11を備え、装置本体下部の室12を通じて温風
を吹き込むことにより流動室11内の被処理物2を流動さ
せる。また、流動室11の上部にはバインダー供給用のノ
ズル13が設けられており、流動状態にある被処理物2に
対し、適量のバインダーを供給し造粒を促進する。
複数の円筒状のバグフィルタ14が装置本体内上部に設
置されており、フィルタ14によりろ過された流動用空気
は上部の排気ダンパーフラップ15を通って装置外部に排
気されるようになっている。バグフィルタ14には振動板
16を介してシェーキングシリンダ17が連結されており、
シェーキング時このシリンダ17により振動板16に上下振
動を与え、バグフィルタ14に付着した被処理物2の粉体
等を払い落し流動室11に戻すようにしている。図中、18
は排気ダンパーフラップ15の開閉用シリンダである。
一方、被処理物2の水分を測定するために、流動室11
の側部に検知筒3を設け、その検知筒3の外端に赤外線
吸収式の水分検出器5が取り付けられている。水分計4
はこの水分検出器5と、後述する演算表示装置6とから
主として構成されている。なお、検知筒3の中間にはパ
ージ空気送入口31を設け、パージブロワ32よりパージ空
気を検知筒3内に送入することにより、粉粉体の検知筒
3内進入を防ぎ水分検出の支障にならないようにしてい
る。
被処理物2の流動処理中その水分は水分検出器5によ
って連続的に検出される。水分検出器5からの出力は伝
送器7を介して演算表示装置6内のA/D変換器61に送ら
れ、水分検出器5による各波長の受光出力をディジタル
信号に変換した後、演算部62で前記式により吸光度X
を算出する。さらに吸光度Xは予め登録されている検量
線に基づき水分値に換算された後、保持回路63を介して
表示部64に送られて表示されると共に、D/A変換器65を
介してアナログ信号に変換された後、水分調節装置9等
に出力される。水分調節装置9からの出力MVによって、
バインダー液供給速度あるいは流動化空気温度等を調節
して被処理物の水分制御が行われる。すなわち、水分調
節装置9の出力MVをスイッチ10を介してバインダ供給ポ
ンプ21または温度調節装置22に送り、ポンプ21の回転数
または蒸気弁23の開度を調節することによってバインダ
ー液供給速度、流動化空気温度を調節する。
そして、保持回路63の保持指令信号(シェーキング信
号)は例えばリレー8の接点信号を用いてシェーキング
シリンダ17に対するシーケンス制御を行うようにしてい
る。
第2図は上記保持回路63の動作を示すフローチャート
であり、以下同図を参照して本発明の水分測定方法を説
明する。
流動層処理装置1の運転開始と同時にシェーキング休
止タイマが動作を開始し(ステップS1)、そのタイマが
タイムアップするまで(ステップS2)、つまり被処理物
2の流動処理中、水分計4により連続的に被処理物2の
水分を測定し、その測定値を基に水分制御を行う。
そしてシェーキング休止タイマがタイムアップする
と、バインダーの供給を停止し(図中省略)、同時に保
持回路63は被処理物2の流動停止直前の出力を保持し、
かつパージブロワ32を停止させる(ステップS3)。これ
と同時にシェーキング遅延タイマが動作を開始し(ステ
ップS4)、噴霧ノズル13先端部の残液が完全に噴霧され
るのを待つ。
次に、シェーキング遅延タイマがタイムアップすると
(ステップS5)、排気ダンパーフラップ15を閉じ(ステ
ップS6)、バグフィルタ14のシェーキングを行う(ステ
ップS7)。シェーキングはシェーキング時間タイマ(ス
テップS8)がタイムアップするまで(ステップS9)続け
られる。
シェーキング終了と同時に排気ダンパーフラップ15を
開き、かつパージブロワ32を再起動する(ステップS1
0)。また、これと同時に保持遅延タイマが動作し(ス
テップS11)、そのタイマがタイムアップすると(ステ
ップS12)、それまで保持していた水分計の出力保持を
解除する(ステップS13)。この出力保持の解除は保持
遅延タイマの設定により流動再開と同時に行ってもよ
く、あるいは流動再開後流動状態が定常に復帰するまで
の一定時間経過後に行ってもよい。
一方図示は省略したが、シェーキング終了と同時に噴
霧遅延タイマが作動し、このタイマがタイムアップする
と、バインダーの供給が再び開始される。
また、保持回路63により保持される出力値は上記のよ
うに流動停止直前の値、もしくは前回の解除時から今回
の流動停止直前時の間の任意の時間の出力値またはこの
間の任意の時間帯の平均値としてよい。
以上のようにシェーキング期間中、水分計出力を保持
することにより、第3図に示すように従来、シェーキン
グ期間TSでは水分計出力が大きく変化していた(第3図
(a)参照)のに対し、本発明ではシューキング期間TS
中、水分計出力が一定に保持されるためフラットになり
(第3図(b)参照)、第1図(b)の水分調節装置9
に対し外乱として働かないため、被処理物の水分を水分
調節装置9により所望の値に制御する場合の制御精度が
向上し、高品質の製品を製造することができることにな
る。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、被処理物の流動処理が
バグフィルタのシェーキングのために一時的に停止され
る期間中において水分計出力を一定に保持するように構
成したので、水分制御系に対する外乱作用がなくなり、
制御精度が向上するという効果が得られる。その結果、
例えば流動層造粒装置の場合には造粒製品の形状、物性
と密接な相関を有する水分を高精度に制御できるため造
粒製品の品質が安定し、また流動層乾燥装置の乾燥終点
を検知するような用途においては、乾燥製品の水分の安
定をはかり得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の水分測定方法を実施するための
水分測定装置の一実施例を示す概略構成図、第1図
(b)は同水分測定装置の出力に基づき、流動層造粒装
置内の被処理物水分を制御する場合の一実施例を示す計
装系統図、第2図は水分計の動作を示すフローチャー
ト、第3図(a),(b)はシェーキング期間中におけ
る水分計出力変化の状況を従来の場合と比較して示した
出力変化図である。 1……流動層処理装置 2……被処理物 4……水分計 5……水分検出器 6……演算表示装置 11……流動室 14……バグフィルタ 62……演算部 63……保持回路

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流動層処理装置の運転中においては被処理
    物の水分を水分計により連続的に測定し、流動化空気を
    ろ過するバグフィルタのシェーキングを行う際に被処理
    物の流動を一時的に停止する場合には、流動の停止期間
    中前記水分計の出力値を流動が停止する直前の値に保持
    し、前記バグフィルタのシェーキング終了後、流動が再
    開されると同時に、または流動再開後流動状態が定常に
    復帰するまでの一定時間経過した後に、前記水分計の出
    力保持を解除することとした流動層処理装置における水
    分測定方法。
  2. 【請求項2】前記水分計の保持する出力値が前回の解除
    時から今回の流動停止直前時までの間の任意の時間の出
    力値あるいはこの間の任意の時間帯の平均値である請求
    項1記載の流動層処理装置における水分測定方法。
  3. 【請求項3】前記水分計として赤外線吸収式水分計を用
    いる請求項1または2記載の流動層処理装置における水
    分測定方法。
  4. 【請求項4】請求項1、2、または3記載の水分測定方
    法によって測定された水分値に応じて、バインダー液供
    給速度または流動化空気温度を調整することを特徴とす
    る流動層処理装置における被処理物の水分制御方法。
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JP4621966B2 (ja) * 2001-07-13 2011-02-02 株式会社Ihi ガス抽気装置
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JP5549322B2 (ja) * 2010-03-31 2014-07-16 栗田工業株式会社 液体クロマトグラフィー装置及び充填剤の充填方法

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